[发明专利]一种故障驱动的地区电网静态安全分析系统

摘要

本发明公开了一种故障驱动的地区电网静态安全分析系统，其故障在线分析子系统下载主站汇集的告警信息，分析电网运行中是否发生故障；汇集所有的（疑似）故障设备和变位开关，形成故障设备列表和变位开关列表，作为启动事件，通过远程调用传递给静态安全分析子系统；静态安全分析子系统分析计算通过远程调用启动风险计算子系统；风险计算子系统启动计算过程，计算电网当前风险值；人机接口展示结果，包括故障设备、跳闸开关、关联保护动作信息、过载设备、电压越限的母线和电网风险值；本发明为电网安全性评分，评估电网当前安全性等级，缩小了计算的范围和次数，大大降低了计算压力，大大提高了静态安全分析系统的工程实用性。

主权项

一种故障驱动的地区电网静态安全分析系统，其特征在于其由故障在线分析子系统、静态安全分析子系统和风险计算子系统构成；（1）故障在线分析子系统下载主站汇集的告警信息，分析得到电网运行中发生了故障；（2）故障在线分析子系统分析出故障，汇集所有的故障设备或疑似故障设备和变位开关，形成故障设备列表和变位开关列表，作为启动事件，通过远程调用传递给静态安全分析子系统；（3）静态安全分析子系统启动，开始分析计算；（4）静态安全分析子系统计算结束，通过远程调用，启动风险计算子系统；（5）风险计算子系统启动计算过程，计算电网当前风险值；（6）人机接口展示结果，包括故障设备、跳闸开关、关联保护动作信息、过载设备、电压越限的母线和电网风险值；（7）故障在线分析子系统继续下载主站汇集的告警信息，分析得到电网运行中未发生故障，不启动（2）、（3）、（4）、（5）、（6）的处理；（8） 故障在线分析子系统继续下载主站汇集的告警信息，分析电网运行中是否发生故障，有故障，启动（2）、（3）、（4）、（5）、（6）的处理；无故障，按（7）处理；所述的故障在线分析子系统从主站下载各种告警信息，先过滤检修、调试、冷备用设备产生的告警信息，再检出告警信息中与电网故障有关的保护信息和开关变位信息，判定电网发生故障，并通过预置的“保护——设备”关联关系，辅以拓扑分析，判定故障设备或疑似故障设备，再汇集相关的变位开关，生成故障设备列表、变位开关列表，将它们作为启动事件，通过远程调用传递给静态安全分析子系统，驱动静态安全分析子系统进行计算；同时，故障在线分析子系统将故障信息发送给告警显示界面；所述的故障在线分析子系统调用设备评价，设备评价结合设备的故障历史记录，给予设备一个“正常”、“注意”、“异常”或“紧急”的状态，并更新设备信息数据库；设备信息数据库中设备的状态或解除人工置入标志通过“状态置入”进行修改；置入的状态有“停用”、“冷备用”、“检修”、“调试”四种；置入“停用”、“冷备用”、“检修”、“调试”的设备，不参与风险计算；所述的静态安全分析子系统使用故障设备列表和变位开关列表启动分析计算，计算结果输送到过载越限界面展示；所述的静态安全分析子系统调用故障损失计算，计算电网当前故障情况下的实际故障损失，当前运行设备的越限、过载百分比，再更新到设备信息数据库；再将电网正常运行的设备，按照N‑1原则，进行故障损失计算，计算每个设备预想故障后的预想故障损失、过载百分比、越限百分比，保存到设备信息数据库；所述的静态安全分析子系统调用设备评价，设备评价结合设备越限、过载的历史记录，给予设备一个“正常”、“注意”、“异常”或“紧急”的状态，并更新设备信息数据库；若故障分析子系统和静态安全分析子系统对同一设备的状态做出不同评价，取后果严重的状态为准；静态安全分析子系统完成分析计算，通过远程过程调用启动风险计算；所述的风险计算子系统中风险定义工具用来定义设备平均故障率、电网风险等级、风险等级扣分值、故障损失扣分值、设备过载扣分值、设备电压越限扣分值；所述的设备平均故障率的取值范围是（0，1）；所述的电网风险等级设为Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ六个级别，I级风险最高；每个风险等级对应一个风险等级扣分值，风险等级扣分值是一个分值范围；所述的故障损失有两种，一种是实际故障损失，一种是预想故障损失，其扣分值都是综合损失负荷、停电用户数、停电用户等级对应的一个扣分值；所述的设备过载扣分值是为35kV/110kV/220kV/500kV线路过载按照过载百分比定义扣分值；为35kV/110kV/220kV主变过载按照过载百分比定义扣分值；所述的设备电压越限扣分值是为10kV/35kV/110kV/220kV母线越限按照越限百分比定义扣分值；风险定义工具定义的所有信息保存到风险定义文件中；所述的风险计算子系统启动时读取风险定义文件中的信息，当风险计算子系统接收到静态安全分析子系统的计算指令，从设备信息数据库中读取：电网实际故障损失；电网中运行设备的状态、故障过载/越限百分比、预想故障损失、预想过载/越限百分比；读取上述信息后，风险计算子系统按如下步骤进行计算：1）按电网实际故障损失，计算得到扣分值1；2）遍历电网运行设备，计算其故障过载、故障越限扣分值，计算方法为：（预想过载扣分值+预想电压越限扣分值）×平均故障率；3）检出上述2）中扣分值最高的设备，并把其扣分值记为扣分值2；4）计算每个运行设备发生预想故障的扣分值，计算方法为：（故障损失扣分值+预想过载扣分值+预想电压越限扣分值）×平均故障率；5）检出上述4）中发生预想故障后，扣分值最高的设备，并把其扣分值记为扣分值3；6）扣分值1+扣分值2+扣分值3=总扣分值；7）用上述6）中的总扣分值去匹配电网风险等级分值范围；把当前电网的风险等级输出到风险展示界面。